14.4. Filtro biquad
Indicando con Z1 il parallelo tra C1 e R1
l'analisi del circuito fornisce:
(14.4.1)
(14.4.2)
;
(14.4.3)
L'uscita V3 presenta una f.d.t. del 2° ordine di tipo passa-basso.
Sostituendo la (14.4.3) nella (14.4.2), ricavando V1 e sostituendolo nella (14.4.1), si ottiene:
(14.4.4)
L'uscita V1 presenta invece una f.d.t. del 2° ordine di tipo passa-banda.
Poiché
(14.4.5)
La realizzazione di f.d.t. di tipo passa-alto o elimina banda, richiede l'impiego di un quarto amplificatore operazionale, utilizzato come sommatore.
Si ottiene il seguente circuito.
La tensione di uscita di questo circuito risulta:
(14.4.6)
Per ottenere dalla (14.4.6) una f.d.t. passa-alto si dovrà porre:
(14.4.7)
e
(14.4.8)
Dalla (14.4.7)
Dalla (14.4.8)
Si ha quindi la condizione:
Per ottenere invece una f.d.t. di tipo elimina banda, si dovrà porre:
e
L'interesse maggiore di tale circuito è legato alla realizzazione di filtri passa-banda con valori di Qo superiori a 10, facilmente sintetizzabili.
Dal confronto della (14.4.5) con l'espressione generale della f.d.t., si ha:
Se si assume R2 = R3 e C1 = C2 = C , le condizioni di progetto risultano:
Per la messa a punto si può agire sequenzialmente su R2 per fissare il valore di w o, su R1 per stabilire quello di Qo e quindi la larghezza di banda, su R4 per aggiustare il guadagno.